JP2675245B2 - 測長機 - Google Patents

測長機

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JP2675245B2
JP2675245B2 JP5060458A JP6045893A JP2675245B2 JP 2675245 B2 JP2675245 B2 JP 2675245B2 JP 5060458 A JP5060458 A JP 5060458A JP 6045893 A JP6045893 A JP 6045893A JP 2675245 B2 JP2675245 B2 JP 2675245B2
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/0011Arrangements for eliminating or compensation of measuring errors due to temperature or weight
    • G01B5/0014Arrangements for eliminating or compensation of measuring errors due to temperature or weight due to temperature

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Optical Transform (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は2つの対象物の相対位置
の測定のための測長機にして、一方の対象物と結合され
た目盛支持体の目盛が他方の対象物と結合した走査ユニ
ットによって走査される測長機に関する。
【0002】この種の測長機は特に工作機械で加工され
る工作物に対する工具の相対位置の測定のために使用さ
れる。工作機械に使用される測長機では、目盛誤差、機
械誤差及び温度に起因する測定誤差による測定精度が生
ずる。
【0003】そのような温度に起因する誤差の補償は必
要である、そのわけは工作機械による加工において一般
に一定の温度は存在しないからである。大抵工作機械の
温度は加工中に常に変化する。コスト上の理由から稀に
目盛を有する目盛支持体、目盛支持体のための支持体及
び所属の機械部分の形の測定されるべき対象物は同様な
熱膨張率を有する材料から作られるが、この回避できな
い温度変化では目盛支持体、支持体及び機械部分は相異
なる熱的長さ変化を受け、その結果工作物の加工の際工
作物の加工精度についての今日の要求には最早耐えるこ
とのできない精度が生じ得る。目盛支持体としてガラ
ス、支持体としてアルミニウム及び機械部分として鋼又
は鋳物が使用される。
【0004】
【従来の技術】西独国公開公報第3243966号から
測長機が公知であり、その際目盛を備えた目盛支持体は
弾性接着層によって支持体と結合しており、それによっ
てその中央に固定した測定基準点を有し、一方目盛支持
体は温度変化の際に測定方向において両側に縦変位可能
である。支持体は両端でそれぞれ1つの長さ補償要素を
介して、測定される機械部分に剛固に固定された固定要
素に結合されており、他方ではその中央で追加の固定要
素を介して機械部分に剛固に固定されており、その結果
目盛を備えた目盛支持体は温度変化の際にその中央で機
械部分に関して固定した測定基準点を保持する。西独国
公開公報3106701から工作機械の測長機での1つ
の装置が把握され、その際機械部分の熱的長さ変化の補
償のために、機械部分の熱膨張率よりも大きい熱膨張率
を有する材料から成る伸張要素がその一端で機械部分
と、その他端で目盛を備えた目盛支持体に固定されてお
り、その際伸張棒の熱的長さ変化は機械部分の熱的長さ
変化に等しく、その結果機械部分の長さ変化は測長機に
よって検出される。
【0005】しかし、前記両測長機はある工作機械での
特別の温度補償にのみ好適でこれとは異なる工作機械で
の他の温度条件には好適ではない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、相異なる工
作機械で発生するあらゆる温度条件下で使用可能な上記
の分野の測長機を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の課題は、2つの
対象物の相対位置の測定のための測長機にして、その際
一方の対象物と結合した目盛支持体の目盛は、他方の対
象物と結合した走査ユニットによって走査される、前記
測長機において、a)目盛を備えた測定尺支持体(4)
は、測定路程上目盛の領域に位置する第1固定点(P
1)で支持体(3)と位置固定又は縦変位可能に結合さ
れており、b)支持体(3)は、測定路程上目盛の領域
に位置する第2固定点(P2)で一方の対象物(1)と
位置固定又は縦変位可能に結合されており、c)第1固
定点(P1)及び又は第2固定点(P2)の位置はそれ
ぞれ測定方向において変更可能であり、c1)第1固定
点(P1)のために、測定尺支持体(4)と支持体
(3)との間において、支持体(3)に測定方向に配設
された一連の孔(B1〜B9)及び測定尺支持体(4)
に第1固定要素(F1)のためのねじ孔(G1〜G9)
がそれぞれ設けられており、第1固定要素(F1)はね
じの形に形成されておりその結果測定尺支持体(4)と
支持体(3)との間の剛固な結合が達成されそしてc
2)第2固定点(P2)のために、矩形状の金属部材が
支持体(3)と対象物(1)との間に設けられており、
前記金属部材はねじ(11、13)を介して支持体
(3)と対象物(1)との間の剛固な結合を可能にし、
前記ねじは一方では支持体(3)のねじ孔にそして他方
では対象物(1)のねじ孔に進入しており、多数の前記
ねじ孔が測定方向に亘って設けられていることを特徴と
する前記測長機により解決される。
【0008】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて詳しく説明
する。図1及び図2において2つの対象物1、2の相対
位置の測定のための特に密閉型測長機が縦断面図及び横
断面図で示されている。横断面U型のハウジングの形の
支持体3の内方には目盛を備えた測定尺支持体4が配設
されている、測定尺支持体は一方では弾性接着層6によ
って支持体3と測定方向Xに僅かに縦変位可能に結合さ
れかつ他方では第1固定要素F1によって第1固定点P
1で支持体3に剛固に固定されている。支持体3は図示
しない工作機械の往復台の形の第1対象物1に第2固定
点P2で第2固定要素F2によって剛固に固定されかつ
3つの長さ補償要素L1、L2、L3によって測定方向
Xに縦変位可能である。
【0009】この工作機械のベッドの形の第2対象物2
には取付部7が任意の方法で固定され、取付部7は諸刃
の剣の形の連結部材8を介して走査ユニット9と結合さ
れ、走査ユニット9は支持体3の内方において両対象物
1及び2の相対位置のための位置測定値の取得のために
測定尺支持体4上の目盛5を走査する。支持体3の内方
は周囲の影響に対して、諸刃剣形シールリップ10に当
接する、屋根状に傾いた2つのシールリップ10によっ
て遮蔽されている。
【0010】工作機械のその都度の温度状態に基づいて
取得された位置測定値での温度に起因する測定誤差の補
償のために、測定尺支持体4と支持体3との間の第1固
定点P1はその位置を変更されることができ、支持体3
の一連の孔B1〜B9及びねじの形の第1固定要素F1
のための測定尺支持体4中の相応するねじ孔G1〜G9
が設けられている。支持体3の熱膨張率及び温度の双方
並びに測定尺支持体4の熱膨張率と温度の双方の相違に
よる運転中の所定の温度状態における支持体3と測定尺
支持体4との間の長さ変化の相違を、前記所定の運転中
における支持体3及び測定尺支持体4における熱膨張率
及び温度の相違から生じる長さの変化が等しくなるよう
な間隔に固定ねじを配することにより(図1におけるB
1〜B9及びP1)、前記長さの変化の相違による測定
結果に影響するような応力を支持体3、測定尺支持体4
に生じさせないように図るためである。第1固定要素F
1はその都度選択された第1固定点P1における支持体
3に対する測定尺支持体4の目盛5の測定基準点を確定
する。
【0011】温度に起因する測定誤差を補償するため
に、第2固定点P2も支持体3と第1対象物1との間で
その位置を変更可能である。対象物1の熱膨張率及び温
度の双方、支持体3の熱膨張率及び温度の双方の相違に
よる運転中の所定の温度状態における対象物1と支持体
3との間の長さ変化の相違を、対象物1と支持体3にお
ける熱膨張率及び温度の相違から生じる長さの変化が等
しくなるような間隔に固定ねじ13を配しかつこの個所
に長さ補償要素L1、L2、L3を配することにより
(図1におけるP2及びL1、L2、L3)、前記長さ
の変化の相違による測定結果に影響するような応力を支
持体3に生じさせないように図るためである。第2固定
要素F2は両端範囲においてねじ11及び第1対象物に
おけるねじ孔12によって剛固に固定されている矩形状
の金属部材から成る。更に第1固定要素F1は中央範囲
においてねじ13及びナット(即ち、ねじ孔)14によ
って支持体3の溝15中で支持体3と剛固に固定されて
いる。同様な要素によって長さ補償要素L1〜L3も第
1対象物1及び支持体3と結合している。これらの長さ
補償要素L1〜L3は第2固定要素と同様な矩形状の金
属部材から成るが、これとは異なり中央範囲と両端範囲
との間にじぐざぐ状の切れ目を備えたそれぞれ1つの弾
性領域を有し、その結果第1対象物1に対する測定方向
Xにおける支持体3の縦変位可能性が得られる。
【0012】両固定点P1及びP2は測定方向Xに対し
て垂直な平面内に位置し、例えば測定範囲の始端又は終
端又は中央に位置する。両固定点P1及びP2は測定方
向Xにおいてその都度特定される相互間隔をも有し、そ
の結果支持体3は、対象物1の長さ変化が測長機によっ
て検出されることができるように、伸張要素の機能を有
する。
【0013】目盛5は追加の目盛支持体(例えばガラ
ス)上にも付けられることができかつ目盛支持体3は例
えば弾性接着層又は剛固な接着層を介して追加の目盛支
持体を測定尺支持体4に結合する。
【0014】
【発明の効果】本発明によって得られる利点は、提案さ
れた措置によって測長機が、種々の加工状態で、種々の
工作機械の実際に存在する全ての温度状態に、簡単な方
法で使用者自身によって適合させられることができ、そ
の結果種々の温度条件に適合して使用される特別な測長
機が得られることにある。
【図面の簡単な説明】
【図1】密閉型測長機の縦断面図である。
【図2】図1による測長機の横断面図である。
【符号の説明】
1 第1対象物 2 第2対象物 3 支持体 4 測定尺支持体 5 目盛 P1 第1固定点 P2 第2固定点 B1 孔 B2 孔 B3 孔 B4 孔 B5 孔 B6 孔 B7 孔 B8 孔 B9 孔 G1 ねじ孔 G2 ねじ孔 G3 ねじ孔 G4 ねじ孔 G5 ねじ孔 G6 ねじ孔 G7 ねじ孔 G8 ねじ孔 G9 ねじ孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特公 昭62−55081(JP,B2)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2つの対象物の相対位置の測定のための
    測長機にして、その際一方の対象物と結合した目盛支持
    体の目盛は、他方の対象物と結合した走査ユニットによ
    って走査される、前記測長機において、 a)目盛を備えた測定尺支持体(4)は、測定路程上目
    盛の領域に位置する第1固定点(P1)で支持体(3)
    と位置固定又は縦変位可能に結合されており、 b)支持体(3)は、測定路程上目盛の領域に位置する
    第2の固定点(P2)で一方の対象物(1)と位置固定
    又は縦変位可能に結合されており、 c)第1固定点(P1)及び又は第2固定点(P2)の
    位置はそれぞれ測定方向において変更可能であり、 c1)その際、第1固定点(P1)のために、 測定尺支持体(4)と支持体(3)との間において、支
    持体(3)に測定方向に亘って配設された一連の孔(B
    1〜B9)がそして測定尺支持体(4)に第1固定要素
    (F1)のための一連のねじ孔(G1〜G9)がそれぞ
    れ設けられており、その際第1固定要素(F1)はねじ
    の形に形成されており、その結果測定尺支持体(4)と
    支持体(3)との間の剛固な結合が達成され、そして c2)第2固定点(P2)のために、 矩形状の金属部材が支持体(3)と対象物(1)との間
    に設けられており、前記金属部材はねじ(11、13)
    を介して支持体(3)と対象物(1)との間の剛固な結
    合を可能にし、前記ねじは一方では支持体(3)のねじ
    孔にそして他方では対象物(1)のねじ孔に進入してお
    り、多数の前記ねじ孔が測定方向に亘って設けられてい
    ることを特徴とする前記測長機。
  2. 【請求項2】 両固定点(P1、P2)の位置が測定長
    さに亘ってステップ状に変更可能である、請求項1記載
    の測長機。
  3. 【請求項3】 目盛(5)を備えた目盛支持体が測定尺
    支持体(4)に固定されている、請求項1記載の測長
    機。
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